CN109244040B - 芯片熔丝结构及芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芯片熔丝结构及芯片。其中，芯片熔丝结构包括用于设置在芯片本体上的熔丝以及集热结构。集热结构与熔丝间隔设置。集热结构用于对熔丝进行热量积聚。集热结构分布于熔丝的周围，可保持热量在熔丝上的积聚。集热结构的加入使热量更精准、更集中的在熔丝上积聚，防止熔丝没有顺利烧断，或者引起周边其他熔丝的误烧；提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
Description
技术领域
本发明涉及芯片技术领域，特别是涉及一种芯片熔丝结构及芯片。
背景技术
芯片加密，可以很好地保护芯片，防止芯片里面的程序被轻易窃取。在芯片加密方法中，为芯片设置熔丝是一种很好的加密保护方法。熔丝不会占据芯片很大的面积且设置方法简便。
在实现过程中，传统技术中至少存在如下问题：熔丝的误烧率高，可靠性差。
发明内容
基于此，有必要针对传统技术误烧率高、可靠性差的问题，提供一种芯片熔丝结构及芯片。
为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种芯片熔丝结构，包括用于设置在芯片本体上的熔丝以及集热结构；
集热结构与熔丝间隔设置；
集热结构用于对熔丝进行热量积聚。
在其中一个实施例中，集热结构以预设间距与熔丝间隔设置；预设间距的取值范围为熔丝的线径的5倍至10倍之间。
在其中一个实施例中，集热结构为直线段；或者，
集热结构为开口朝向熔丝的弧形段；弧形段的端部以预设间距设于熔丝的一侧；或者，
集热结构为开口背向熔丝的弧形段；弧形段与熔丝的最短距离为预设间距。
在其中一个实施例中，还包括连接在集热结构和熔丝之间的连接线。
在其中一个实施例中，连接线包括连接段和渐变段；
连接段的第一端连接集热结构，连接段的第二端连接渐变段的第一端；渐变段的第二端连接熔丝；
渐变段的线径从渐变段的第一端向渐变段的第二端逐渐变小。
在其中一个实施例中，集热结构为集热线；集热线的线径的取值范围为熔丝的线径的2倍至5倍之间。
在其中一个实施例中，集热结构为电介质集热结构。
在其中一个实施例中，集热结构为多晶硅集热结构或金属介质集热结构；熔丝为多晶硅熔丝或金属介质熔丝。
在其中一个实施例中，熔丝的数量为至少两个；
相邻的两个熔丝之间设有至少一个集热结构。
另一方面，本发明实施例还提供了一种芯片，包括芯片本体，以及设置在芯片本体上、如上述的芯片熔丝结构。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
芯片熔丝结构包括用于设置在芯片本体上的熔丝以及集热结构。集热结构与熔丝间隔设置。集热结构用于对熔丝进行热量积聚。集热结构分布于熔丝的周围，可保持热量在熔丝上的积聚。集热结构的加入使热量更精准、更集中的在熔丝上积聚，防止熔丝没有顺利烧断，或者引起周边其他熔丝的误烧；提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
附图说明
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为一个实施例中芯片熔丝结构的第一示意性结构图；
图2为一个实施例中芯片熔丝结构的第二示意性结构图；
图3为一个实施例中芯片熔丝结构的第三示意性结构图；
图4为一个实施例中芯片熔丝结构的第四示意性结构图；
图5为一个实施例中芯片熔丝结构的第五示意性结构图；
图6为一个实施例中芯片熔丝结构的第六示意性结构图；
图7为一个实施例中芯片熔丝结构的第七示意性结构图；
图8为一个实施例中芯片熔丝结构的第八示意性结构图；
图9为一个实施例中芯片熔丝结构的第九示意性结构图；
图10为一个实施例中芯片的第一示意性结构图；
图11为一个实施例中芯片的第二示意性结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设置”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了预防芯片的内置程序被未经授权的访问或复制，大部分芯片自带加密锁定位或者加密字节，用来保护芯片的片内程序。如果在编程时加密锁定位被锁定或者加密字节不匹配，就无法用普通的编程器直接读取芯片内的程序，这即是芯片加密。
如何经济、方便、快捷地设置可靠的加密字节或加密锁，成为芯片设计中需要思考的问题。为此，本发明实施例提供了一种芯片熔丝结构及芯片，包括特殊的带集热的熔丝，利用集热结构来提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
在一个实施例中，如图1所示，图1为一个实施例中芯片熔丝结构的第一示意性结构图，提供了一种芯片熔丝结构100，包括用于设置在芯片本体上的熔丝110以及集热结构120。
集热结构120与熔丝110间隔设置。
集热结构120用于对熔丝110进行热量积聚。
具体而言，芯片本体上设置了用于加密保护的熔丝110，以及集热结构120；集热结构120分布于熔丝110的周围，与熔丝110间隔设置。
需要说明的是，熔丝用于对芯片中的程序进行加密保护。具体地，在芯片特定的引脚上加电压或足够的电流时，芯片的熔丝烧断，芯片中对应的程序不可被读出来，也不能改写，只能用于运行。
根据芯片的设计，熔丝可为直线、曲线、折线或多种线型的组合。
一个芯片中，可设有多个熔丝，能够对应不同的功能或程序，例如一个熔丝对应一个程序。一个熔丝可对应至少一个集热结构。
集热结构以一定的间距设置于熔丝的周围，可用于防止熔丝上热量的散发，促进熔丝上的热量的积聚，保证熔丝能够顺利烧断。
集热结构还可用于隔离相邻熔丝，避免引起相邻熔丝的误烧。
集热结构在芯片熔丝结构中起到阻滞热流传递的作用，可采用隔热材料。具体地，比如有机高分子材料、硅酸盐材料、金、银、镍、铝、铜、合金或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等。
可选地，如图2、3所示，图2为一个实施例中芯片熔丝结构的第二示意性结构图，图3为一个实施例中芯片熔丝结构的第三示意性结构图，集热结构的类型可为环绕熔丝110设置的集热框122、覆盖熔丝的集热罩或设置在熔丝一侧或两侧的集热线124等。进一步地，芯片熔丝结构可采用不同类型的集热结构进行组合。
进一步地，还可对集热结构进行通电，以使集热结构自身发热，进而使熔丝的热量不易散发。具体地，可对一个熔丝对应的集热结构进行通电发热，也可对芯片上所有集热结构进行通电发热。
本实施例中，集热结构的加入能够使热量更精准、更集中地在熔丝上积聚，防止熔丝没有顺利烧断，或者引起周边其他熔丝的误烧，提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
在一个实施例中，集热结构120以预设间距M与熔丝110间隔设置；预设间距M的取值范围为熔丝110的线径N的5倍至10倍之间。
具体而言，集热结构120与熔丝110的最短距离为预设间距M。可将预设间距M设为熔丝110的线径N的5倍至10倍之间，分布在熔丝周围的集热结构能够以不同的结构类型存在，只需保持与熔丝的最短距离为预设间距即可。
在一个实施例中，如图4所示，图4为一个实施例中芯片熔丝结构的第四示意性结构图，两个集热结构120相互平行，以预设间距M、设于熔丝110的两侧。
具体而言，以预设间距M将集热结构120平行设于熔丝110的两侧。熔丝110的形状可为直线，还可为其他结构形状，集热结构120只需满足与熔丝110的最短距离为预设间距即可。熔丝110与集热结构120不连接。
需要说明的是，预设间距M可根据实际需求、芯片尺寸或熔丝尺寸来确定。
熔丝形状可根据实际芯片的结构来设计；熔丝和集热结构的形状均可为条形。
具体地，在一个实施例中，集热结构可为直线段或者弧形段。
可选地，在一个实施例中，集热结构为开口朝向熔丝的弧形段；弧形段的端部以预设间距设于熔丝的一侧。如图5所示，图5为一个实施例中芯片熔丝结构的第五示意性结构图，设于熔丝100两侧的两个集热结构120的形状为开口朝向熔丝110的弧形。弧形的端部以预设间距M设于熔丝的一侧。
在一个实施例中，集热结构120采用内弧形的形状与熔丝110组合。集热结构120的形状为开口朝向熔丝110的内弧形，集热结构120包括第一端部，第二端部以及连接在第一端部和第二端部之间的弧形段。其中，第一端部，第二端部以预设间距M设于熔丝110一侧，弧形段的开口朝向熔丝110。熔丝110与集热结构120不连接。
可选地，在一个实施例中，集热结构为开口背向熔丝的弧形段；弧形段与熔丝的最短距离为预设间距。如图6所示，图6为一个实施例中芯片熔丝结构的第六示意性结构图，设于熔丝100两侧的两个集热结构120的形状为开口背向熔丝110的弧形；弧形与熔丝110的最短距离为预设间距M。
具体而言，集热结构120采用外弧形的形状与熔丝组合。集热结构120包括弧形段，弧形段的开口背向熔丝110，并且，弧形段与熔丝110的最短距离为预设间距M。熔丝110与集热结构120不连接。
可选地，在一个实施例中，以预设间距设于熔丝100周围的多个集热结构120的形状可不相同。
具体而言，根据实际需要，芯片熔丝结构可设置多个不同形状的集热结构。具体地，可包括外弧形的集热结构、内弧形的集热结构和条形的集热结构。基于实际的芯片设计或是集热需求，集热结构可采用不同的形状或不同的形状的组合。
进一步地，在一个实施例中，如图7所示，图7为一个实施例中芯片熔丝结构的第七示意性结构图，还包括连接在集热结构120和熔丝110之间的连接线130。
具体而言，熔丝110和集热结构120之间可设置连接线130；连接线的一端连接集热结构120，连接线的另一端连接熔丝110。采用连接线，可构成集热结构、连接线以及熔丝依次连接的芯片熔丝结构，还可构成集热结构、连接线、熔丝、连接线以及集热结构依次连接的芯片熔丝结构等。上述结构设计便于芯片熔丝结构进行通电加热，在芯片熔丝结构的两端进行通电，即可实现集热结构以及熔丝的通电与发热，有利于熔丝上热量的积聚。
具体地，连接线的一端连接集热结构的端部，连接线的另一端连接熔丝的端部。
进一步地，在一个实施例中，如图8所示，图8为一个实施例中芯片熔丝结构的第八示意性结构图，连接线130包括连接段132和渐变段134。
连接段132的第一端连接集热结构120，连接段132的第二端连接渐变段134的第一端；渐变段134的第二端连接熔丝110。
渐变段134的线径从渐变段134的第一端向渐变段134的第二端逐渐变小。
具体而言，连接线130可包括连接集热结构120的端部的连接段132，以及连接在连接段132和熔丝110的端部之间的渐变段134。其中，渐变段134的第一端连接连接段132，渐变段134的第二端连接熔丝110的端部，渐变段134的线径由渐变段134的第一端向渐变段134的第二端逐渐变小。
本实施例中，连接线与熔丝连接的地方呈现由连接线往熔丝逐渐变细的趋势，该结构更容易使熔丝熔断，可提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
具体地，在一个实施例中，集热结构为集热线；集热线的线径的取值范围为熔丝的线径的2倍至5倍之间。
具体而言，将集热线的线径设置在熔丝的线径的2倍至5倍之间。
需要说明的是，增大集热结构的厚度(例如集热线的线径)，更有利于隔离熔丝热量的散发，提高熔丝的可靠性。
可选的，在一个实施例中，集热结构为电介质集热结构。
具体而言，集热结构可采用电介质材料。通过对集热结构的尺寸和形状进行设计，电介质材料的集热结构可使熔丝上热量积聚。并且，电介质材料的集热结构便于芯片熔丝结构的生产。
需要说明的是，电介质材料还可用于通电发热。通过通电，以使电介质集热结构发热，可使热量更精准、更集中地在熔丝上积聚，提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
具体地，集热结构与熔丝可采用同样的电介质材料，进行芯片熔丝结构生产时，可同时制备熔丝与集热结构。在一个实施例中，集热结构为多晶硅集热结构或金属介质集热结构；熔丝为多晶硅熔丝或金属介质熔丝。
具体而言，基于芯片和熔丝的结构，对集热结构的尺寸和形状进行设计，材质与熔丝相同的集热结构可使熔丝上的热量更为集中。
在一个实施例中，集热结构为多晶硅集热结构；熔丝为多晶硅熔丝。
进一步地，集热结构和熔丝也可采用不同的材料，在一个实施例中，集热结构为多晶硅集热结构；熔丝为金属介质熔丝。
在一个实施例中，集热结构为金属介质集热结构；熔丝为多晶硅熔丝。
在一个实施例中，集热结构为熔丝与相邻熔丝间的隔离结构。
具体而言，集热结构还可用于隔离相邻的两个熔丝，防止引起相邻熔丝的误烧。
在一个实施例中，如图9所示，图9为一个实施例中芯片熔丝结构的第九示意性结构图，熔丝的数量为至少两个；相邻的两个所述熔丝之间设有至少一个所述集热结构。
具体而言，根据实际需求，在芯片熔丝结构中，可设有多个熔丝，相邻熔丝之间设有集热结构。进一步地，可为一个熔丝设置多个集热结构，以保证热量更好地在熔丝上积聚。
本发明实施例中，集热结构的加入使热量更精准、更集中地在熔丝上积聚，能够防止熔丝没有顺利烧断，或者引起周边其他熔丝的误烧；利用集热结构，可提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
在一个实施例中，如图10、11所示，图10为一个实施例中芯片的第一示意性结构图，图11为一个实施例中芯片的第二示意性结构图，提供了一种芯片10，包括芯片10本体，以及设置在芯片10本体上、如上述的芯片熔丝结构100。
具体而言，芯片10本体上设置了集热结构120以及熔丝110；熔丝110可用于芯片加密；集热结构120可用于使热量更精准、更集中的在熔丝110上积聚，防止熔丝110没有顺利烧断，或者引起周边其他熔丝的误烧，提高熔丝的烧断可靠性，降低误烧率。
需要说明的是，芯片10本体上可设置多个芯片熔丝结构100，即，芯片10上设有多个熔丝110和多个集热结构120。相邻熔丝110之间设有集热结构120，有利于防止熔丝110上热量的散发。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种芯片熔丝结构，其特征在于，包括用于设置在芯片本体上的熔丝以及集热结构；
所述集热结构与所述熔丝间隔设置；
所述集热结构用于对所述熔丝进行热量积聚；
所述集热结构还用于进行通电发热；
所述集热结构为条形集热结构、内弧形集热结构、外弧形集热结构或组合型集热结构；
所述条形集热结构包括第一直线段和第二直线段；所述第一直线段平行设置在所述熔丝的第一侧，所述第二直线段平行设置在所述熔丝的第二侧；所述第一直线段和所述第二直线段均以预设间距与所述熔丝间隔设置；
所述内弧形集热结构包括开口朝向所述熔丝的第一弧形段和第二弧形段；所述第一弧形段以所述预设间距设置在所述熔丝的第一侧，所述第二弧形段以所述预设间距设置在所述熔丝的第二侧；
所述外弧形集热结构包括开口背向所述熔丝的第三弧形段和第四弧形段；所述第三弧形段以所述预设间距设置在所述熔丝的第一侧，所述第四弧形段以所述预设间距设置在所述熔丝的第二侧；
所述组合型集热结构包括所述第一直线段、所述第二直线段、所述第一弧形段、所述第二弧形段、所述第三弧形段和所述第四弧形段中的至少两种；
所述预设间距为所述集热结构与所述熔丝之间的最短间距；所述预设间距的取值范围为所述熔丝的线径的5倍至10倍之间；
所述熔丝为直线、曲线、折线或多种线型的组合；
还包括连接在所述集热结构和所述熔丝之间的连接线；所述连接线包括连接段和渐变段；所述连接段的第一端连接所述集热结构，所述连接段的第二端连接所述渐变段的第一端；所述渐变段的第二端连接所述熔丝；所述渐变段的线径从所述渐变段的第一端向所述渐变段的第二端逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的芯片熔丝结构，其特征在于，所述集热结构为集热线；所述集热线的线径的取值范围为所述熔丝的线径的2倍至5倍之间。
3.根据权利要求1所述的芯片熔丝结构，其特征在于，所述集热结构为多晶硅集热结构或金属介质集热结构；所述熔丝为多晶硅熔丝或金属介质熔丝。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的芯片熔丝结构，其特征在于，所述熔丝的数量为至少两个；
相邻的两个所述熔丝之间设有至少一个所述集热结构。
5.一种芯片，其特征在于，包括芯片本体，以及设置在所述芯片本体上、如权利要求1至4任意一项所述的芯片熔丝结构。
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